Монументальные арки, созданные ветром и/или водой, постоянно вибрируют. Тремор незаметен без специальных приборов, но в один ужасный момент разнообразные колебания складываются, эти образования разрушаются, и тысячи камней рушатся на землю. Джефф Мур (Jeff Moore), геофизик из Университета штата Юта, США, рассказал Кэтрин Корней (Katherine Kornei) из Science о том, как он пытается предсказать эти катастрофы, чем привлекательны эти эрозионно-скульптурные сооружения и о новой технологии, которую он с нетерпением ожидает, чтобы использовать для изучения особенно хрупких арок.
Вопрос: Зачем изучать каменные арки? Вы турист?
Ответ: Да, я прошел и облазил весь Национальному парку Арчес (Arches National Park) в штате Юта, где сформировалось более 2000 скальных арок. Когда я жил за границей, то всегда мечтал о красных скальных ландшафтах на родине. Я нахожу арки захватывающими — это такие редкие и элегантные элементы ландшафта. И они просто изумительны с механической точки зрения. Здесь, в штате Юта, нам повезло, что мы находимся так близко к некоторым из самых знаковых арок на планете, например, Рэйнбоу-Бридж (Rainbow Bridge National Monument) в южной части штата, одной из крупнейших в мире (более 80 метров в высоту).
В: Вы показали, что каменные арки вибрируют. Почему они двигаются?
О: Ветер, землетрясения и даже далекие волны в океане, обрушивающиеся на берег, вызывают вибрацию арки. Человеческая активность, например, шаги, движение автомобилей и грузовиков, звуки пролетающих самолетов также заставляют арки двигаться. Земля постоянно дрожит.
В: Как вы измеряете эти вибрации?
О: Мы используем сейсмометры размером с чашку кофе, которые записывают движение арки в трех измерениях. Мы помещаем один из этих инструментов на арку и записываем данные на протяжении периода от 1 до 24 часов. Затем мы просто забираем сейсмометр — мы никоим образом не воздействуем на скалу. Из года в год мы возвращаемся к одним и тем же аркам, чтобы сделать новые измерения и искать изменения в характере вибраций, которые могут указывать на то, что арка ломается и что растет вероятность ее разрушения.
В: Как вы изучаете по-настоящему хрупкие арки,
на которые вы не можете залезть?
О: Некоторые недоступные арки просто не могут
быть измерены посредством физического размещения датчика на арке,
и есть также случаи, когда мы не решаемся ступить на арку,
опасаясь нанести дополнительные повреждения. Поэтому мы сейчас
изучаем способы дистанционного измерения вибраций. Один из
наиболее перспективных методов — лазерная виброметрия, которая
основана на отражении лазерного луча от скалы для измерения очень
малых движений.
В: Какие арки вы изучаете сейчас?
О: Мы занимаемся Ландшафтной аркой (Landscape Arch) и Меса аркой (Mesa Arch) в Национальных парках Арчес и Каньонлендс, оба находятся в штате Юта. Мы также изучаем тонкий и плоский природный мост — слабая геометрия для арки — в парке Брайс-Каньон на юго-западе Юты и несравненный Рэйнбоу-Бридж. Мы дополнительно изучаем менее известные природные сооружения, в том числе несколько больших и красивых арок в районе Моаба, тоже в штате Юта. В целом, мы сейчас контролируем 11 арок и надеемся в этом году добавить несколько новых объектов.
В: Меняют ли ваши исследования направления ваших путешествий, если смотреть с точки зрения безопасности?
О: Нет, но это меняет мой взгляд на природные арки и мой подход к ним как туриста. Я более чем когда-либо поражаюсь их хрупкости и нашей удаче, что мы можем наблюдать за многими из них настолько прекрасными и неповрежденными.
[Фотография: Джефф Мур у Ладшафтной арки. Valentin Gischig]
